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전력 회생

96 % 이상의 효율성

회생형 부하기

기존 부하에 대한 경제적이고 생태학적으로 합리적인 대안

에너지 회생 방식의 새로운 DC 전자부하 시리즈는 다양한 용도에 전압, 전류, 전력을 제공합니다. 이 시리즈는 4가지의 일반적인 작동모드(정전류, 정전력, 정전압 및 정저항)를 가지고 있습니다. FPGA 기반의 제어회로는 함수 발생기능(테이블 기반 컨트롤)을 제공하여 비선형의 저항 시뮬레이션을 할 수 있으며, DSP 하드웨어를 적용하여 아날로그/디지털 인터페이스를 통한 제어 응답 시간이 향상 되었습니다. 부하를 더 높은 전력 시나리오에 적용할 수 있음에도 불구하고 단점이 있는 한가지 특성이 있습니다.

ELR-9000 시리즈의 여러 장치들은 마스터-슬레이브 구성에 의해 병렬구동이 가능하며, 이를 통해 사용자는 보다 높은 전력용량을 필요로 하는 UUTs에 병렬로 연결할수 있습니다. 이 기능은 훨씬 더 높은 총 전류구동을 위해 캐비닛에서 최대 480kW까지 확장 할 수 있으며, 요청시 더 높은 전력 성능을 실현할 수있는 옵션이 있습니다. 그러나, 테스트할 전력이 증가함에 따라 이 같이 에너지를 소비하는 것은 친환경적이 아님을 의미하기에 일부 고객에게 매력적인 옵션이 아닐 수 있습니다.

이들 장치에 구현된 솔루션은 회생형 또는 에너지 회생 부하라고 합니다. 이들 전자 부하의 가장 중요한 특징은 AC 메인전원 연결(계통 연결)이 공급된 DC 에너지의 백 피드를 위한 출력으로도 사용된다는 것입니다. 이는 대략 최대 95 %의 효율로 변환됩니다. 에너지 회생 방식은 에너지 비용을 낮추고, DC 입력 에너지를 열로 변환하는 기존의 전자 부하에 필요한 값비싼 냉각 시스템을 피할 수 있습니다.

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전력 회생 방식의 PSI9000시리즈

에너지 회생 원리

회생 전자 부하가 작동하는 방식은 그림 1을 참조하여 쉽게 설명 할 수 있습니다. 테스트 중인 장치가 대략 3KW의 전력을 소비하는 배터리 셀이라고 가정합니다. 그림 2에서 볼 수 있듯이, DC 에너지는 DC-DC 컨버터에 대한 입력이 되며, 이 컨버터는 변환의 다음 단계에서 처리될 수 있도록 전력을 조절합니다.

변환의 마지막 단계는 DC 에너지를 적절한 AC 에너지로 변환하는 인버터로 구성됩니다. 즉, AC 에너지는 로컬 메인전원(계통)의 각 전압 및 주파수 레벨을 충족하도록 조절되어야 함을 뜻합니다

이 시점에서 회생된 에너지는 공장 계통에 다시 공급되고 결국 해당 산업 또는 공장 건물 내 사용자들에 의해 활용됩니다(사내 계통 회생). 회생된 전력이 사내 계통 사용자가 소비한 전력보다 더 높은 경우, 그 전력은 현재 테스트되고 있는 건물 외부에 있는 공공 계통을 통해 인근 지역의 사용자가 소비하게 됩니다.

공장이 공공 계통에 연결되어 있지 않을 경우(예 – 부하가 연료 전지를 사용하여 테스트 대상 장치로 사용됨), ELR 9000 시리즈 부하는 회생된 전력을 사내 계통 내부의 사용자만 소비하는 전력으로 제한합니다. 뿐만 아니라, 부하에 주어진 사용량에 따라, 장비는 몇 년 안에 투자 비용을 회수할 수 있습니다.

그림 1: 에너지 회생의 동작 원리.

그림 2: 전력 변환 프로세스

전자 DC 부하기를 메인전원에 연결

그림 3은 에너지 회생 과정을 보여줍니다. 고전력을 소비하는 생산 라인에서는 테스트 대상 장치(UUT)의 일부로 테스트 중인 에너지 회생 부하를 확인할 수 있습니다. UUTS에서 ELR 9000 부하로 나오는 화살표는 적산전력계 이후에 메인전원 퓨즈 박스와 인라인으로 연결되고, 회생 된 에너지는 공장 계통 (사내 계통)로 다시 공급됩니다.

장치를 연속 테스트 작업의 일부로 사용하려면, 이러한 방식으로 장치를 연결하는 것이 필수적입니다. 회생된 에너지는 생산, 실험실 또는 사무실 장비에서 사용됩니다.

그림 3: 실험실 I 에서의 에너지 회생

설치 및 사용 전 안전 절차

장비를 설치 및 사용하기 전 다음과 같은 몇가지 안전절차가 있습니다. 모델에 따라 장비의 무게가 상당할수 있습니다. 이에, 장비를 설치하고자 하는 위치(테이블, 캐비닛, 선반, 19인치 랙)는 장비 무게를 충분히 지탱 할 수 있어야 합니다.

  • 19인치 랙을 사용할 경우 하우징 폭과 장치 중량에 적합한 레일을 사용해야 합니다. 메인전원에 연결하기 전에 제품 라벨에 표시된 대로 연결되었는지 확인하십시오. AC 전원의 과전압은 장비 손상을 초래할 수 있습니다.
  • 전자 부하기 : 전압 소스를 DC 입력에 연결하기 전에, 입력 전압이 특정 모델에 지정된 것보다 높은 전압을 출력하지 않는지 또는 과전압 입력에 의한 장비손상을 방지할수있는 조치가 되어 있는지 확인하십시오.
  • 회생 전자 부하기 : AC 메인전원/출력을 공공 그리드(계통)에 연결하기 전에, 이 장치의 구동이 대상 장소에서 허용되는지 그리고 감시 하드웨어를 설치해야 하는지 확인하는 것이 중요합니다. ELR 9000은 CE 인증을 받았으며, 엄격한 EN 50160 및 EN 60950 표준을 충족합니다.

준비 및 메인전원 연결 (AC)

에너지 회생형 전자 부하의 메인전원 연결은 장비 뒷면에 있는 4 단자 또는 5단자 콘넥터를 통해 이루어집니다. 또한, 콘넥터의 배선은 최소 3가닥이거나 일부 모델의 경우, 적절한 단면과 길이를 갖는 4 또는 5 가닥의 전선을 사용해야 합니다. 장치를 메인전원에 연결하려면 다음과 같은 몇 가지 핵심 사항을 고려해야 합니다.

  • AC 메인전원 연결은 자격을 갖춘 작업자만 수행할 수 있습니다.
  • 케이블 단면은 기기의 최대 입력/출력 전류에 적합해야합니다 (아래 표 참조).
  • 입력 콘넥터를 연결하기 전에 메인전원 스위치에 의해 장비가 꺼져 있는지 확인하십시오.
  • 에너지 회생장비의 공공 그리드 작동 및 연결에 대한 모든 규정이 적용되고 필요한 모든 조건이 충족되었는지 확인합니다.

랙 유닛 높이가 2인 장치에는 3극 연결 단자(L-N-PE)가 장착되어 있습니다. 더 큰 장치에는 5핀 터미널(L1-L2-L3-N-PE)이 있습니다. 장치의 정격 전력에 따라 플러그는 2상 또는 3상 + PE로 연결됩니다. N 도체가 있는 연결 케이블의 경우 연결 단자의 빈 PIN(N)에 고정할 수 있습니다. 연결 케이블은 전선의 수와 단면적에 따라 선택하고 터미널의 라벨에 따라 연결해야 합니다. 아래 표에는 연결 데이터와 단면이 포함되어 있습니다.

계통(상) 연결에 필요한 전원사양(상)

Phases L1, L2, L3 N PE
Cross section Imax Cross section Imax Cross section
Rated DC power Inputs on AC plug [mm2] [A] [mm2] [A] [mm2]
5 kW (rated) at 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE)* ≥1,5 16 ≥1,5
3 kW (derated) at 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE)* ≥1,5 16 ≥1,5
10 kW (rated) at 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28 ≥4
6 kW (derated) at 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28 ≥4
15 kW (rated) at 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28 ≥4
9 kW (derated) at 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥4 28 ≥4
10 kW 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 40 ≥10
18 kW (derated) at 208 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 61 ≥10
30 kW (rated) at 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥10 61 ≥10
60 kW (rated) at 380/400/480 V 3~ (L1, L2, L3, PE) ≥16 110 ≥16

* at least L2 & L3
Phases L1, L2, L3 N PE
Cross section Imax Cross section Imax Cross section
Rated DC power Inputs on AC plug [mm2] [A] [mm2] [A] [mm2]
1200 W (derated) at 110/120 V 1~ (L, N, PE) ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (rated) at 208 V 2~ (L, N(L), PE)** ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (rated) at 230 / 240 V 1~ (L, N, PE) ≥1 11 ≥1 11 ≥1
1500 W (derated) at 110/120 V 1~ (L, N, PE) ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5
3000 W (rated) at 208 V 2~ (L, N(L), PE)** ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5
3000 W (rated) at 230 / 240 V 1~ (L, N, PE) ≥1,5 16 ≥1,5 16 ≥1,5

** connect 2nd phase at N terminal

Table 1: Minimum cross-section and maximum current, devices > 2U

Table 2: Minimum cross-section and maximum current, devices in 2U

Figure 4: Example of 4-wire power cord

Figure 5: Example configuration of an AC cable

연결 케이블이 길수록 케이블 저항으로 인한 전압 강하가 커지는 것으로 알려져 있습니다. 전압 강하가 너무 높으면 부하에서 저전압 오류가 발생할 수 있습니다. 따라서 전원 코드는 가능한 한 짧게 유지해야 합니다.